JP5823216B2 - Cylindrical laminate manufacturing method and cylindrical laminate manufacturing apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、熱融着性成分を含む熱融着性シートが径方向に積層された円筒状積層体を製造する円筒状積層体の製造方法、及び円筒状積層体の製造装置に関する。 The present invention relates to a cylindrical laminate manufacturing method for manufacturing a cylindrical laminate in which a heat-fusible sheet containing a heat-fusible component is laminated in the radial direction, and a cylindrical laminate manufacturing apparatus.
従来、円筒状積層体の製造方法、円筒状積層体の製造装置としては、繊維シートを熱融着させながら巻芯に巻回する方法及び装置が知られている(特許文献1及び2参照)。 Conventionally, as a manufacturing method of a cylindrical laminated body and a manufacturing apparatus of a cylindrical laminated body, a method and an apparatus for winding a fiber sheet around a core while heat-sealing are known (see Patent Documents 1 and 2). .
巻芯と駆動ローラーとを用いて熱融着性シートを加圧して円筒状積層体を製造する際に、巻芯に供給する熱融着性シートの長さを規定することで熱融着性シートの供給量を決定し、所定の外径を有する円筒状積層体が得られるようになる。ところが、熱融着性シートは、例えばロット毎や、同一ロットの長さ方向において、嵩密度のばらつきが存在する。従って、異なるロットの熱融着性シートを用いたり、同一ロットの熱融着性シートを部分的に用いたりした場合、熱融着性シートの嵩密度に応じて、円筒状積層体の外径や重量のばらつきが生じ易くなる。 When manufacturing a cylindrical laminate by pressurizing a heat-fusible sheet using a winding core and a driving roller, the length of the heat-fusible sheet supplied to the winding core is specified to achieve heat-fusibility. The supply amount of the sheet is determined, and a cylindrical laminate having a predetermined outer diameter can be obtained. However, the heat-fusible sheet has a variation in bulk density, for example, for each lot or in the length direction of the same lot. Therefore, when using a heat-sealable sheet of a different lot or partially using a heat-sealable sheet of the same lot, depending on the bulk density of the heat-sealable sheet, the outer diameter of the cylindrical laminate And variation in weight tends to occur.
本発明の目的は、円筒状積層体の外径及び重量のばらつきを低減することの容易な円筒状積層体の製造方法、及び円筒状積層体の製造装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the cylindrical laminated body which can reduce the dispersion | variation in the outer diameter and weight of a cylindrical laminated body, and the manufacturing apparatus of a cylindrical laminated body easily.
上記の目的を達成するために請求項1に記載の発明は、熱融着性成分を含む繊維集合体からなる層を有する熱融着性シートを加熱しながら巻芯に巻き取る巻取工程を備え、前記熱融着性シートが径方向に積層された円筒状積層体を製造する円筒状積層体の製造方法であって、前記巻取工程は、前記巻芯と、前記巻芯の軸に平行する軸を中心として回転駆動される駆動ローラーとにより前記熱融着性シートを加圧しながら、前記巻芯と前記駆動ローラーとの間に前記熱融着性シートを連続して通過させるとともに、前記駆動ローラーにより前記熱融着性シートを加熱して前記円筒状積層体の外径よりも拡径するまで前記巻芯に巻き取ることで半製品を得る工程であり、前記巻取工程で得られた前記半製品を前記巻芯とともに前記駆動ローラーにより回転させながら加熱及び加圧して縮径させることで前記円筒状積層体の外径に合わせる縮径工程を備え、前記巻取工程及び前記縮径工程における前記加圧は、前記巻芯又は前記駆動ローラーに荷重を加えることで実施され、前記縮径工程は、前記荷重を前記巻取工程における前記荷重よりも増大させる工程であることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a winding step of winding a heat-fusible sheet having a layer made of a fiber assembly containing a heat- fusible component onto a core while heating. A method for producing a cylindrical laminated body in which the heat-fusible sheet is laminated in the radial direction, wherein the winding step is performed on the core and the axis of the core. While pressurizing the heat-fusible sheet with a driving roller that is driven to rotate about a parallel axis, the heat-fusible sheet is continuously passed between the winding core and the driving roller, and It is a step of obtaining a semi-finished product by heating the heat-fusible sheet with the driving roller and winding it around the core until the diameter is larger than the outer diameter of the cylindrical laminate, and obtained in the winding step. The semi-finished product, together with the core, to the drive roller A diameter reduction step that adjusts to the outer diameter of the cylindrical laminate by heating and pressurizing while rotating and reducing the diameter, and the pressurization in the winding step and the diameter reduction step includes the winding core or the The gist is implemented by applying a load to the driving roller, and the diameter reduction step is a step of increasing the load more than the load in the winding step.
この製造方法によれば、巻取工程において、熱融着性シートを加圧しながら巻芯に巻き取るため、例えば所定の嵩密度よりも嵩密度の低い熱融着性シートを用いた場合、所定の嵩密度の熱融着性シートよりも厚み方向に圧縮され易くなる。また例えば、所定の嵩密度よりも嵩密度の高い熱融着性シートを用いた場合、所定の嵩密度の熱融着性シートよりも厚み方向に圧縮され難くなる。このように巻取工程によって巻芯の外周に積層された熱融着性シートの嵩密度が調整されるため、得られる円筒状積層体の外径を所定の外径に合わせたとき、円筒状積層体の重量のばらつきが抑制される。さらに、縮径工程では、巻取工程で巻芯に加える荷重よりも増大させた荷重により、半製品を縮径させるため、半製品の外径を円筒状積層体の所定の外径に合わせることが容易となる。 According to this manufacturing method, in the winding step, the heat-fusible sheet is wound around the core while being pressed. For example, when a heat-fusible sheet having a bulk density lower than a predetermined bulk density is used, It becomes easier to compress in the thickness direction than a heat-fusible sheet having a bulk density of. Further, for example, when a heat-fusible sheet having a bulk density higher than a predetermined bulk density is used, it is less likely to be compressed in the thickness direction than a heat-fusible sheet having a predetermined bulk density. Thus, since the bulk density of the heat-fusible sheet laminated on the outer periphery of the core is adjusted by the winding process, when the outer diameter of the obtained cylindrical laminate is adjusted to a predetermined outer diameter, the cylindrical shape Variation in the weight of the laminate is suppressed. Furthermore, in the diameter reducing process, the outer diameter of the semi-finished product is adjusted to the predetermined outer diameter of the cylindrical laminate in order to reduce the diameter of the semi-finished product with a load increased from the load applied to the core in the winding process. Becomes easy.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の円筒状積層体の製造方法において、前記巻取工程において、前記巻芯の外周に積層された熱融着性シートの積層厚みに基づき前記熱融着性シートを切断することで、前記巻取工程に供する前記熱融着性シートの供給量が決定されることを要旨とする。 Invention of Claim 2 is the manufacturing method of the cylindrical laminated body of Claim 1, In the said winding process, based on the lamination | stacking thickness of the heat-fusible sheet | seat laminated | stacked on the outer periphery of the said core. The gist is that the amount of the heat-fusible sheet supplied to the winding process is determined by cutting the heat-fusible sheet.
上記の巻芯への熱融着性シートの巻き取りが進行するに伴って、巻芯の外周に積層された熱融着性シートの積層厚みに基づいて、巻取工程に供する熱融着性シートの供給量が決定されるため、円筒状積層体の重量の精度を高めることが容易となる。 As the heat-fusible sheet is wound around the core, the heat-fusibility provided for the winding process is based on the thickness of the heat-fusible sheet laminated on the outer periphery of the core. Since the supply amount of the sheet is determined, it becomes easy to increase the accuracy of the weight of the cylindrical laminate.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の円筒状積層体の製造方法において、前記巻取工程において、前記巻芯と前記駆動ローラーとの間の圧力を計測し、前記圧力の低下に基づき前記荷重を増大させることで前記縮径工程が開始されることを要旨とする。
Invention of
ここで、上記巻取工程では、巻芯に荷重を加えることで熱融着性シートを一定の圧力で加圧している。この巻取工程では、巻芯と駆動ローラーとの間に熱融着性シートが常時供給されているため、巻芯に加えた荷重よりも巻芯と駆動ローラーとの間の圧力は高まることになる。そして、巻芯と駆動ローラーとの間への熱融着性シートの供給が完了すると、巻芯と駆動ローラーとの間の圧力は低下することになる。上記製造方法では、巻芯と駆動ローラーとの間の圧力を計測し、圧力の低下に基づき前記荷重を増大させることで縮径工程が開始される。これにより、巻取工程の終了後、円滑に縮径工程を開始させることが容易となる。 Here, in the winding process, the heat-fusible sheet is pressed at a constant pressure by applying a load to the core. In this winding process, since the heat-fusible sheet is always supplied between the winding core and the driving roller, the pressure between the winding core and the driving roller is higher than the load applied to the winding core. Become. When the supply of the heat-fusible sheet between the winding core and the driving roller is completed, the pressure between the winding core and the driving roller is reduced. In the said manufacturing method, the pressure reduction process is started by measuring the pressure between a core and a drive roller, and increasing the said load based on the fall of a pressure. Thereby, it becomes easy to start the diameter reduction process smoothly after the end of the winding process.
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の円筒状積層体の製造方法において、前記熱融着性シートの切断からの経過時間をタイマにより計時し、その計時結果に基づき前記縮径工程を開始させることを要旨とする。 Invention of Claim 4 is a manufacturing method of the cylindrical laminated body of Claim 2, Time elapsed from the cutting | disconnection of the said heat-fusible sheet | seat is time-measured with the timer, Based on the time-measurement result, the said diameter reduction The gist is to start the process.
この方法によれば、熱融着性シートの切断からの経過時間に応じて縮径工程を自動で開始させることができるようになる。これにより、円滑に縮径工程を開始させることが容易となる。 According to this method, the diameter reduction process can be automatically started according to the elapsed time from the cutting of the heat-fusible sheet. Thereby, it becomes easy to start a diameter reduction process smoothly.
請求項5に記載の発明の円筒状積層体の製造装置は、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の円筒状積層体の製造方法に用いられ、前記駆動ローラーと、前記巻芯に荷重を印加する加圧装置とを備える円筒状積層体の製造装置であって、前記巻芯の外周に積層された熱融着性シートの積層厚みを検出する検出手段を備えることを要旨とする。 The manufacturing apparatus of the cylindrical laminated body of invention of Claim 5 is used for the manufacturing method of the cylindrical laminated body as described in any one of Claims 1-4, The said driving roller and the said winding An apparatus for manufacturing a cylindrical laminate comprising a pressurizing device for applying a load to a core, comprising: a detecting means for detecting a lamination thickness of a heat-fusible sheet laminated on an outer periphery of the winding core. And
この構成によれば、巻芯の外周に積層された熱融着性シートの積層厚みを検出した結果に基づいて、円筒状積層体の所定の外径に合わせること、すなわち縮径工程を終了させることが容易となる。 According to this configuration, based on the result of detecting the lamination thickness of the heat-fusible sheet laminated on the outer periphery of the winding core, it is matched with the predetermined outer diameter of the cylindrical laminate, that is, the diameter reduction process is terminated. It becomes easy.
本発明によれば、円筒状積層体の外径及び重量のばらつきを低減することの容易な円筒状積層体の製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of a cylindrical laminated body which can reduce the dispersion | variation in the outer diameter and weight of a cylindrical laminated body is provided easily.
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1(a)に示されるように、円筒状積層体11は、円柱状の中空部を有し、径方向に熱融着性シートが積層されることで形成される。円筒状積層体11の形状は、径方向において接する熱融着性シートが熱融着されることで保持されている。本実施形態の円筒状積層体11は、内径が40mm以下であるとともに肉厚が0.5〜9.5mmであり、小型フィルターとして利用される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1A, the cylindrical laminate 11 has a columnar hollow portion and is formed by laminating a heat-fusible sheet in the radial direction. The shape of the cylindrical laminate 11 is held by heat-sealing a heat-fusible sheet that is in contact in the radial direction. The cylindrical laminate 11 of the present embodiment has an inner diameter of 40 mm or less and a thickness of 0.5 to 9.5 mm, and is used as a small filter.
<熱融着性シート>
まず、円筒状積層体11の製造に用いられる熱融着性シートについて説明する。本実施形態では、熱融着性シートとして繊維集合体である不織布が用いられる。不織布は、熱融着性成分として熱融着性繊維を含んで構成されている。熱融着性繊維としては、熱可塑性樹脂を含むものであれば、特に限定されず、例えば、フィルターに要求される耐熱性、耐薬品性等に応じて適宜選択することができる。
<Heat-fusion sheet>
First, the heat-fusible sheet | seat used for manufacture of the cylindrical laminated body 11 is demonstrated. In this embodiment, the nonwoven fabric which is a fiber assembly is used as a heat-fusible sheet. The nonwoven fabric is configured to include heat-fusible fibers as a heat-fusible component. The heat-fusible fiber is not particularly limited as long as it contains a thermoplastic resin, and can be appropriately selected according to, for example, heat resistance and chemical resistance required for the filter.
熱可塑性樹脂の具体例は、例えば、オレフィン系樹脂、エステル系樹脂、アミド系樹脂、スチレン系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、及び熱可塑性ポリイミドを含む。オレフィン系樹脂の具体例は、例えば、ポリエチレン、及びポリプロピレンを含む。ポリエステル系樹脂の具体例は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、及び芳香族ポリエステルを含む。ポリアミド系樹脂の具体例は、例えば、ポリアミド6、及びポリアミド66を含む。スチレン系樹脂の具体例は、例えば、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体を含む。セルロース系樹脂の具体例は、例えば、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、及びセルロースブチレートを含む。ビニル系樹脂の具体例は、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、及びエチレン−酢酸ビニル共重合体を含む。フッ素系樹脂の具体例は、例えば、四フッ化エチレンペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体(PFA)、及びポリ四フッ化エチレン(PTFE)を含む。 Specific examples of the thermoplastic resin include, for example, olefin resin, ester resin, amide resin, styrene resin, cellulose resin, vinyl resin, fluorine resin, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, polyether ketone, And thermoplastic polyimide. Specific examples of the olefin-based resin include, for example, polyethylene and polypropylene. Specific examples of the polyester-based resin include, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and aromatic polyester. Specific examples of the polyamide-based resin include, for example, polyamide 6 and polyamide 66. Specific examples of the styrenic resin include, for example, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-butadiene copolymer, and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer. Specific examples of the cellulosic resin include, for example, cellulose acetate, cellulose propionate, and cellulose butyrate. Specific examples of the vinyl resin include, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, and ethylene-vinyl acetate copolymer. Specific examples of the fluororesin include, for example, tetrafluoroethylene perfluoroalkoxy vinyl ether copolymer (PFA) and polytetrafluoroethylene (PTFE).
熱融着性繊維は、単独種の熱可塑性樹脂から形成したものでもよいし、複数種の熱可塑性樹脂を複合したものであってもよい。複数種の熱可塑性樹脂を複合した熱融着性繊維としては、例えば、芯鞘型複合繊維、及びサイドバイサイド型複合繊維が挙げられる。なお、異なる種類の熱融着性繊維から構成した不織布を用いる場合、不織布の構造を維持させるという観点から、各熱融着性繊維のうち、最も融点の低い熱融着性繊維のみにより熱融着させることが好ましい。 The heat-fusible fiber may be formed from a single kind of thermoplastic resin, or may be a composite of a plurality of kinds of thermoplastic resins. Examples of the heat-fusible fiber in which a plurality of types of thermoplastic resins are combined include a core-sheath type composite fiber and a side-by-side type composite fiber. When using non-woven fabrics composed of different types of heat-fusible fibers, from the viewpoint of maintaining the structure of the non-woven fabric, only the heat-fusible fibers having the lowest melting point are used for heat fusion. It is preferable to wear.
ここで、融点は、DSC(示差走査熱量測定)で得られる吸熱曲線において吸熱ピークとなる温度である。示差走査熱量測定は、昇温速度を10℃/minとし、吸熱ピークの発現する温度よりも高い温度まで昇温し、その温度で10分間保持した後、10℃/minの降温速度で30℃まで冷却し、再度昇温速度を10℃/minとして吸熱ピークの温度を求める。なお、明確な吸熱ピークが存在しない場合は、軟化点で代用する。軟化点は、同じくDSCで得られる吸熱曲線における変曲点を軟化点とする。 Here, melting | fusing point is temperature which becomes an endothermic peak in the endothermic curve obtained by DSC (differential scanning calorimetry). In differential scanning calorimetry, the rate of temperature increase is 10 ° C./min, the temperature is raised to a temperature higher than the temperature at which the endothermic peak appears, and held at that temperature for 10 minutes, and then the rate of temperature decrease is 10 ° C./min. Then, the temperature of the endothermic peak is determined again at a rate of temperature increase of 10 ° C./min. When there is no clear endothermic peak, the softening point is used instead. The softening point is the inflection point in the endothermic curve similarly obtained by DSC.
不織布は、熱融着性繊維以外の繊維として、非熱融着性繊維を含む構成であってもよい。非熱融着性繊維の具体例は、例えば、無機繊維、熱硬化性樹脂繊維、天然繊維、及び高強度繊維を含む。無機繊維の具体例は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、及び金属繊維を含む。熱硬化性樹脂繊維の具体例は、例えば、エポキシ樹脂繊維、フェノール樹脂繊維、不飽和ポリエステル系繊維、ポリイミド系繊維、及びポリウレタン系繊維を含む。天然繊維の具体例は、例えば、セルロース繊維、及びシルク繊維を含む。高強度繊維の具体例は、例えば、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、及びポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維を含む。 The non-woven fabric may be configured to include non-heat-sealable fibers as fibers other than heat-sealable fibers. Specific examples of the non-heat-bondable fiber include, for example, inorganic fiber, thermosetting resin fiber, natural fiber, and high-strength fiber. Specific examples of the inorganic fiber include, for example, glass fiber, carbon fiber, ceramic fiber, and metal fiber. Specific examples of thermosetting resin fibers include, for example, epoxy resin fibers, phenol resin fibers, unsaturated polyester fibers, polyimide fibers, and polyurethane fibers. Specific examples of natural fibers include, for example, cellulose fibers and silk fibers. Specific examples of the high-strength fibers include, for example, aramid fibers, polyarylate fibers, and polyparaphenylene benzoxazole fibers.
不織布は、単独種の非熱融着性繊維を含んでいてもよいし、複数種の非熱融着性繊維を含んでいてもよい。
不織布を構成する繊維には、必要に応じて、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、スリップ防止剤、アンチブロッキング剤、滑剤、着色剤、難燃剤、可塑剤、及び充填剤を含有させることもできる。
The non-woven fabric may contain a single kind of non-heat-fusible fiber, or may contain multiple kinds of non-heat-fusible fibers.
For the fibers constituting the nonwoven fabric, if necessary, for example, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antistatic agent, an anti-slip agent, an anti-blocking agent, a lubricant, a colorant, a flame retardant, a plasticizer, And a filler can also be contained.
不織布の種類としては、例えば、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ウォーターパンチ不織布、メルトブロー不織布等が挙げられる。不織布は、湿式不織布であってもよいし、乾式不織布であってもよい。また、不織布は、短繊維不織布であってもよいし、長繊維不織布であってもよい。 As a kind of nonwoven fabric, a thermal bond nonwoven fabric, a needle punch nonwoven fabric, a water punch nonwoven fabric, a melt blown nonwoven fabric etc. are mentioned, for example. The nonwoven fabric may be a wet nonwoven fabric or a dry nonwoven fabric. The nonwoven fabric may be a short fiber nonwoven fabric or a long fiber nonwoven fabric.
不織布の目付は、例えば10〜100g/m2の範囲とされる。
<製造装置>
円筒状積層体11は、不織布12を加熱しながら巻芯21に巻き取る巻取工程を通じて製造される。円筒状積層体11の製造には、図1(b)及び図2(a)に示す製造装置が用いられる。製造装置は、巻芯21の軸に平行する軸を中心として回転駆動される駆動ローラー22を備えている。
The basis weight of the nonwoven fabric is, for example, in the range of 10 to 100 g / m 2 .
<Manufacturing equipment>
The cylindrical laminate 11 is manufactured through a winding process in which the
巻芯21は、金属製であり、製造する円筒状積層体11の内径に合わせた直径を有するものを用いる。本実施形態では、円筒状積層体11を内径が40mm以下の小型フィルターとして利用すべく、巻芯21の直径(外径)は、40mm以下とされる。巻芯21の直径の下限は、例えば5mm以上とされる。
The
巻芯21の長さ(全長)は、例えば300mm〜2000mmとされる。巻芯21の長さが300mm以上の場合、製造効率を高めることができる。一方、巻芯21の長さが2000mmを超える場合、巻芯21が撓み易くなることで、巻芯21に不織布を巻回することが困難となるおそれがある。
The length (full length) of the winding
巻芯21の直径(D)に対する巻芯21の長さ(L)の比率(L/D)は、好ましくは20以上であり、より好ましくは40以上であり、さらに好ましくは50以上である。この比率(L/D)が20以上であることで、製造効率の確保が容易となる。なお、この比率(L/D)の上限は、巻芯21の剛性を確保するという観点から、250以下であることが好ましい。
The ratio (L / D) of the length (L) of the core 21 to the diameter (D) of the
駆動ローラー22は、第1駆動ローラー22aとそれよりも下流側(不織布12の搬送方向における下流側)に位置する第2駆動ローラー22bとから構成されている。第1駆動ローラー22a及び第2駆動ローラー22bは、同一径となるように形成され、各駆動ローラー22a,22bの軸が水平かつ平行になるように設置されている。第1駆動ローラー22aと第2駆動ローラー22bとの間隔は、巻芯21の直径よりも短い間隔とされ、各駆動ローラー22a,22bの上側に巻芯21が支持されるようになっている。各駆動ローラー22a,22bは、図示しない回転駆動装置にそれぞれ連結され、独立して回転駆動される。
The
各駆動ローラー22a,22bは、それらの表面温度がそれぞれ所定の温度となるように独立して制御される。各駆動ローラー22a,22bの加熱手段としては、電気ヒーターや熱媒体を利用した周知のものを採用することができる。各駆動ローラー22a,22bの外周面にめっきや高分子材料等による被覆層を設けることで、耐久性を高めたり、外周面の摩擦力を調整したりすることもできる。
Each
各駆動ローラー22a,22bの直径(外径)は、加熱の効率や剛性を十分に得るという観点から、巻芯21の直径よりも大きいことが好ましく、巻芯21の直径の2倍から40倍程度の大きさであることがより好ましい。
The diameter (outer diameter) of each
各駆動ローラー22a,22bに支持される巻芯21には、下方(各駆動ローラー22a,22b)へ向けて加圧する加圧装置23が装着されている。加圧装置23には、図示を省略した流体圧シリンダーが備えられ、流体圧シリンダーの作動により巻芯21に所定の荷重が印加されるようになっている。
A
詳述すると、加圧装置23は、図2(a)に示すように巻芯21の両端部にそれぞれ配置される加圧部23a,23bと、加圧部23a,23bを連結する連結部24とを備えている。図2(b)に示すように加圧部23aは、巻芯21に接する一対の回転体25を備え、それら回転体25によって巻芯21を加圧する。本実施形態の回転体25は円筒状をなし、その回転軸は、巻芯21と平行になるように位置している。回転体25は、図2(b)に矢印で示す方向の圧力を巻芯21に伝達する。加圧部23bについては、加圧部23aと同様の構成であるため、その説明を省略する。こうした構成により、流体圧シリンダーは、連結部24、及び加圧部23a,23bを介して巻芯21の両端部に荷重を印加する。
Specifically, as shown in FIG. 2A, the pressurizing
図1(b)に示すように、製造装置には、巻芯21の位置を検出する位置センサ51が装備されている。この位置センサ51により、巻芯21の上方への変位が計測される。位置センサ51としては、例えば光学式センサ、近接センサ、超音波式センサ等が用いられる。また、製造装置には、巻芯21と駆動ローラー22との間の圧力を計測する圧力センサ52が装備されている。圧力センサ52としては、例えばロードセル、圧縮素子等が用いられる。
As shown in FIG. 1 (b), the manufacturing apparatus is equipped with a
図1(b)及び図2(a)に示すように、第1駆動ローラー22aの上方には、その第1駆動ローラー22aに従動するガイドローラー26が装着されている。ガイドローラー26は、巻芯21よりも上流側の不織布12を第1駆動ローラー22aと挟持した状態で第1駆動ローラー22aの回転駆動に従動する。これにより、不織布12は、第1駆動ローラー22aの周速度で供給されるとともに搬送される。
As shown in FIGS. 1B and 2A, a
第1駆動ローラー22aの上流側(ガイドローラー26の上流側)には、不織布12を切断する切断装置27が備えられている。この切断装置27としては、切断刃及びプレス機を備えた周知の装置を用いることができる。
A cutting
加圧装置23、切断装置27、位置センサ51、及び圧力センサ52は、制御装置に接続されている。制御装置には、製造工程で必要とされるデータ、プログラム等を記憶させる記憶部、各種演算を行う演算部、各種センサの検出結果から時間当たりの変化量を求めるためのタイマ等が搭載されている。
The
<製造条件>
次に、円筒状積層体11の製造条件の詳細について説明する。
(巻芯21の予備加熱)
巻芯21は、不織布12に含まれる熱融着性成分の融点以上であり、第2駆動ローラー22bの温度よりも高い温度となるまで予備加熱されることが好ましい。巻芯21の予備加熱は、熱融着性成分の融点T+5(℃)から前記融点T+45(℃)の範囲とすることが好ましい。巻芯21の予備加熱が熱融着性成分の融点T+5(℃)以上の場合、熱融着性成分が十分に加熱されることで、巻芯21に不織布12を円滑に密着させることができる。一方、巻芯21の予備加熱が熱融着性成分の融点T+45(℃)を超える場合、熱融着性成分が過剰に加熱されることで、不織布12の構造への影響が大きくなるおそれがある。具体的には、巻芯21に接触する不織布12の細孔が潰れる現象、すなわちフィルム化が進行することで、フィルターとしての機能に影響を及ぼすおそれがある。
<Production conditions>
Next, the detail of the manufacturing conditions of the cylindrical laminated body 11 is demonstrated.
(Preheating of the core 21)
It is preferable that the
巻芯21の加熱方法としては、収容容器に収容した巻芯21を、例えば温風等の熱媒体や電気ヒーター等により、所定の温度となるように加熱する方法が好適である。なお、巻芯21に、ラバーヒーターを巻き付けて、所定の温度まで加熱することもできる。
As a heating method of the winding
(各駆動ローラー22a,22bの周速度)
第2駆動ローラー22bの周速度は、第1駆動ローラー22aの周速度よりも速くなるように設定されることが好ましい。第2駆動ローラー22bの周速度(R2)と第1駆動ローラー22aの周速度(R1)との速度差(各駆動ローラー22a,22bの速度差=R2−R1)は、0.5m/min以上であることが好ましく、1m/min以上であることが好ましい。各駆動ローラー22a,22bの速度差が0.5m/min以上の場合、円筒状積層体11の圧縮強度を高める効果が顕著に得られ易くなる。なお、各駆動ローラー22a,22bの速度差は、安定した製造を実現するという観点から、15m/min以下であることが好ましく、12m/min以下であることがより好ましい。
(The peripheral speed of each
The peripheral speed of the
第1駆動ローラー22aの周速度は、製造効率を確保するとともに安定した製造を実現するという観点から、0.5〜10m/minの範囲に設定されることが好ましい。
(各駆動ローラー22a,22bの温度)
第1駆動ローラー22aの温度は、熱融着性成分の融点付近まで予備加熱した不織布12、又は、予備的に熱融着された不織布12を第2駆動ローラー22bへ供給すべく設定される。第1駆動ローラー22aの温度は、不織布12の加熱に要する熱量が確保されるように適宜調節することができる。例えば、高目付の不織布12を用いる場合では、低目付の不織布12を用いる場合よりも、第1駆動ローラー22aの温度を高めることが好ましい。また、第1駆動ローラー22aと不織布12とが接する時間は、不織布12の搬送速度や、流れ方向において第1駆動ローラー22aと接している不織布12の長さにより変化する。この点、第1駆動ローラー22aと不織布12とが接する時間が短くなるに従って、第1駆動ローラー22aの温度を高めることで、不織布12の加熱に要する熱量を確保することができる。
The peripheral speed of the
(Temperature of each
The temperature of the
第2駆動ローラー22bの温度は、熱融着性成分の融点以上とされる。第2駆動ローラー22bの温度は、不織布12の熱融着をより強固にし、円筒状積層体11の圧縮強度をより高めるという観点から、好ましくは熱融着性成分の融点T+1(℃)以上であり、より好ましくは熱融着性成分の融点T+5(℃)以上である。第2駆動ローラー22bの温度は、例えば熱融着性成分の熱変性を抑制するという観点から、熱融着性成分の融点T+35(℃)以下の範囲であることが好ましい。
The temperature of the
上記第1駆動ローラー22aの温度は、その第1駆動ローラー22aから不織布12を剥離し易くするという観点から、第2駆動ローラー22bの温度よりも低いことが好ましく、熱融着性成分の融点未満であることがより好ましい。第1駆動ローラー22aの温度は、第1駆動ローラー22aからの不織布12の剥離性を高めるとともに、不織布12の予備加熱を促進するという観点から、熱融着性成分の融点T−10(℃)から前記融点T−5(℃)の範囲であることがさらに好ましい。
The temperature of the
(巻芯21の予備加熱と各駆動ローラー22a,22bの温度との関係)
巻芯21を予備加熱する温度をA(℃)、第1駆動ローラー22aの温度をB(℃)、第2駆動ローラー22bの温度をC(℃)とし、熱融着性成分の融点がT(℃)であるとき、式(1):A>C≧T>Bの関係を満たすことが好ましい。
(Relationship between preheating of
The temperature for preheating the
(加圧条件)
加圧部23a,23bにより巻芯21に印加される荷重は、各駆動ローラー22a,22bや巻芯21への負荷を低減するという観点から、巻芯21の線圧に換算して100g/cm未満であることが好ましく、50g/cm未満であることがより好ましい。一方、加圧部23a,23bにより巻芯21に印加される荷重は、熱融着を促進するという観点から、3g/cm以上であることが好ましい。
(Pressure condition)
The load applied to the core 21 by the pressurizing
(不織布12の供給)
不織布12の供給速度は、第1駆動ローラー22aの周速度とされる。本実施形態では、不織布12を第1駆動ローラー22aとガイドローラー26とにより挟持させることで、不織布12の供給速度を規制し、不織布12を第1駆動ローラー22aの周速度で供給及び搬送する。
(Supply of nonwoven fabric 12)
The supply speed of the
<円筒状積層体11の製造>
次に、円筒状積層体11の製造について説明する。
まず、巻芯21の長さに応じた幅寸法の不織布12のロールを準備する。不織布12の幅寸法は、加圧部23a,23bの間隔よりも狭い範囲とされることで、不織布12と加圧部23a,23bとの接触が回避される。
<Manufacture of cylindrical laminated body 11>
Next, manufacture of the cylindrical laminated body 11 is demonstrated.
First, the roll of the
続いて、図3に示すように、ステップS101において、加圧装置23による巻芯21への荷重を所定の荷重に設定する巻芯荷重設定(荷重:a1)と、位置センサ51による巻芯21の検出位置をゼロにする巻芯変位ゼロ設定(変位:p0)とを実行する。巻芯荷重設定及び巻芯変位ゼロ設定が完了すると、巻取工程が開始される(ステップS102:巻き取り開始)。
Subsequently, as shown in FIG. 3, in step S <b> 101, the core load setting (load: a <b> 1) for setting the load on the
巻取工程において、不織布12は、第1駆動ローラー22aの周速度で供給及び搬送される。第1駆動ローラー22aとガイドローラー26との間を連続して通過した不織布12は、第1駆動ローラー22aにより加熱されながら、第1駆動ローラー22aと巻芯21との間に供給される。そして、不織布12は、予備加熱した巻芯21に熱融着し、巻芯21に巻き付く。このようにして不織布12は巻芯21に一周巻き付けられる。
In the winding process, the
巻芯21と第1駆動ローラー22aとの間を連続して通過する不織布12は、巻芯21と第1駆動ローラー22aとの間で加熱及び加圧される。これにより、熱融着性成分の融点付近まで予備加熱した不織布12、又は、予備的に熱融着された不織布12を第2駆動ローラー22bへ供給する。
The
そして、巻芯21と第2駆動ローラー22bとの間に到達した不織布12は、巻芯21と第2駆動ローラー22bとの間を連続して通過する際に、加熱及び加圧される。これにより、不織布12は、既に巻芯21に巻回されている不織布12と熱融着される。
And the
このようにステップS102において、不織布12の巻き取りが開始されると、ステップS103へと進む。
ステップS103では、巻芯21の変位がp1になったか否かを判定する。ここで、巻芯21への不織布12の巻き取りが進行するに伴って、巻芯21と駆動ローラー22とが離間する。すなわち、巻芯21の変位p1は、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚み(積層された不織布12全体の肉厚)に応じて増大する。
Thus, when winding of the
In step S103, it is determined whether or not the displacement of the
上述した巻芯21の変位p1は、円筒状積層体11の外径よりも拡径するまで、巻芯21に不織布12を巻き取るように設定される。すなわち、変位p1は、最終製品の円筒状積層体11の厚み(肉厚)よりも厚くなるように設定される。なお、変位p1は、製造する円筒状積層体11の厚み(肉厚)に対して、好ましくは1.10倍〜1.20倍の範囲に設定される。
The displacement p1 of the winding
ステップS103において、変位がp1になった旨の判定がなされた場合(ステップS103:YES)には、ステップS104へと進む。一方、ステップS103において、変位がp1になっていない旨の判定がなされた場合(ステップS103:NO)には、このステップS103が繰り返される。 If it is determined in step S103 that the displacement has become p1 (step S103: YES), the process proceeds to step S104. On the other hand, if it is determined in step S103 that the displacement is not p1 (step S103: NO), this step S103 is repeated.
ステップS104において、切断装置27による不織布12の切断が実行されると、ステップS105へと進む。
ステップS105では、圧力センサ52により検出される圧力が閾値未満になったか否かを判定する。ステップS105において、圧力が閾値未満になった旨の判定がなされた場合(ステップS105:YES)には、ステップS106へと進む。一方、ステップS105において、圧力が閾値未満になっていない旨の判定がなされた場合(ステップS105:NO)には、このステップS105が繰り返される。
In step S104, when the cutting of the
In step S105, it is determined whether or not the pressure detected by the
ここで、ステップS105における閾値は、巻取工程が終了したか否かを判定するように設定される。この点について、図4を参照して説明する。
図4(a)に示すように、巻取工程前では、ステップS101において設定した荷重a1に基づく圧力(圧力b1という)が圧力センサ52により検出される。そして、巻取工程の開始に伴って、巻芯21と第1駆動ローラー22aとの間に常時供給される不織布12により、巻芯21は上方に押し上げられる。このため、図4(b)に示すように、巻取工程中では、前記荷重a1と、巻芯21を押し上げる力fとを合わせた力(圧力b2という)が圧力センサ52により検出される。
Here, the threshold value in step S105 is set so as to determine whether or not the winding process has been completed. This point will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4A, the
続いて、切断された不織布12の端部まで巻芯21に巻き取られると、図4(c)に示すように、巻芯21を押し上げる力fが働かなくなる結果、荷重a1に基づく圧力(圧力b1)が圧力センサ52により検出される。
Subsequently, when the
このように巻取工程が終了すると、巻芯21と駆動ローラー22との間の圧力が低下する。このため、前記圧力を計測し、その圧力の低下に基づいて巻取工程が終了したか否かを判定することができる。なお、ステップS105における閾値は圧力b2以下、かつ圧力b1を超える範囲に適宜設定される。
When the winding process is thus completed, the pressure between the winding
巻取工程が終了すると、最終製品の円筒状積層体11よりも外径の大きい半製品11aが得られる。続いて、半製品11aの外径を縮径させる縮径工程が実施される。縮径工程では、半製品11aを巻芯21とともに駆動ローラー22により回転させながら加熱及び加圧する。縮径工程は、図4(d)に示すように、巻芯21への荷重a1を荷重a2に増大させることで開始される。すなわち、ステップS106において、巻芯21への荷重が荷重a2に変更されると、ステップS107へと進む。縮径工程における駆動ローラー22の条件は、巻取工程における駆動ローラー22の条件と同じ条件とされる。
When the winding process is completed, a
縮径工程では、半製品11aの外径が最終製品の円筒状積層体11の外径となるまで継続される。すなわち、ステップS107では、巻芯21の変位が最終製品の円筒状積層体11の外径に相当する変位p3になったか否かを判定する。
In the diameter reduction process, the outer diameter of the
ステップS107において、巻芯21の変位がp3になった旨の判定がなされた場合(ステップS107:YES)には、ステップS108へと進む。一方、ステップS107において、巻芯21の変位がp3になっていない旨の判定がなされた場合(ステップS107:NO)には、このステップS107が繰り返される。
If it is determined in step S107 that the displacement of the
ステップS108では、巻芯21への荷重が解除されるとともに、駆動ローラー22の回転が停止される。そして、製造装置から巻芯21とともに円筒状積層体11が取り出される。
In step S108, the load on the winding
以上詳述した一連の製造工程における作用について、タイムチャートを参照して説明する。図5に示すように、時刻t0では、荷重a1の設定により、圧力がb1となる。時刻t1において、巻取工程の開始とともに、圧力がb1からb2に高まる。巻取工程の開始に伴って、巻芯21が変位し、時間の経過とともに巻芯21の変位量は増大する。
The operation in the series of manufacturing steps detailed above will be described with reference to a time chart. As shown in FIG. 5, at time t0, the pressure is b1 due to the setting of the load a1. At time t1, the pressure increases from b1 to b2 with the start of the winding process. With the start of the winding process, the
こうした巻取工程では、不織布12を加圧しながら巻芯21に巻き取るため、例えば所定の嵩密度よりも嵩密度の低い不織布12を用いた場合、所定の嵩密度の不織布12よりも厚み方向に圧縮され易くなる。また例えば、所定の嵩密度よりも嵩密度の高い不織布12を用いた場合、所定の嵩密度の不織布12よりも厚み方向に圧縮され難くなる。このように巻取工程によって巻芯21の外周に積層された不織布12の嵩密度が調整される。
In such a winding process, since the
続いて、時刻t2では、巻芯21の変位がp1に到達したことを契機として不織布12が切断される。時刻t3では、圧力がb2からb1に低下し、巻取工程が終了する。このときの巻芯21の変位は、切断装置27で切断された部位までの不織布12が供給されて巻き取られることで、p1よりも増大したp2となる。
Subsequently, at time t2, the
このように巻取工程に供される不織布12の供給量が、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚みに基づき決定されるため、得られる円筒状積層体11の重量の精度を高めることが容易となる。
Thus, since the supply amount of the
続いて、時刻t4では、時刻t3における圧力の低下を契機として荷重a1から荷重a2に増大されることで、前記圧力がb1からb3に高まる。このように、巻芯21と駆動ローラー22との間の圧力を計測し、圧力の低下に基づき荷重を増大させることで縮径工程が開始される。このため、巻取工程の終了後、円滑に縮径工程を開始させることが容易となる。
Subsequently, at time t4, the pressure is increased from b1 to b3 by being increased from the load a1 to the load a2 triggered by the pressure decrease at the time t3. Thus, the diameter reduction process is started by measuring the pressure between the winding
縮径工程は、巻芯21の変位がp3となる時刻t5まで継続され、この時点で終了される。この縮径工程では、巻芯21に加える荷重を巻取工程で巻芯21に加える荷重よりも増大させているため、半製品11aの外径を円筒状積層体11の所定の外径に合わせることが容易となる。
The diameter reduction process is continued until time t5 when the displacement of the winding
巻芯21を有する円筒状積層体11は、製造装置から取り出された後に冷却工程に供される。冷却工程では、室温又は所定温度に温度調整された室内に、円筒状積層体11の巻回された巻芯21を静置する。この冷却工程により、巻芯21の外周面と円筒状積層体11の内周面との密着力を低下させることで、円筒状積層体11から巻芯21を容易に抜き取ることができるようになる。
The cylindrical laminate 11 having the winding
円筒状積層体11は、必要に応じて所定の長さに裁断される。これにより、複数個のフィルターが得られる。得られたフィルターは、例えば圧縮空気ライン用のエアフィルターとして利用される。 The cylindrical laminate 11 is cut into a predetermined length as necessary. Thereby, a plurality of filters are obtained. The obtained filter is used as an air filter for a compressed air line, for example.
以上詳述した本実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
(1)巻取工程において、不織布12を加圧しながらに巻き取るため、巻芯21の外周に積層された不織布12の嵩密度が調整される。すなわち、例えば、異なるロットの不織布12を用いたり、同一ロットの不織布12を部分的に用いたりした場合であっても、巻芯21に巻回されることで不織布12の嵩密度のばらつきが低減される。このため、得られる円筒状積層体11の外径を所定の外径に合わせたとき、円筒状積層体11の重量のばらつきが抑制される。さらに、縮径工程では、巻取工程で巻芯21に加える荷重よりも増大させた荷重により、半製品11aを縮径させるため、半製品11aの外径を円筒状積層体11の所定の外径に合わせることが容易となる。従って、円筒状積層体11の外径及び重量のばらつきを低減することが容易となる。
According to the embodiment described in detail above, the following effects are exhibited.
(1) In the winding process, in order to wind the
(2)巻取工程に供される不織布12の供給量が、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚みに基づき決定されるため、円筒状積層体11の重量の精度を高めることが容易となる。
(2) Since the supply amount of the
(3)巻芯21と駆動ローラー22との間の圧力を計測し、その圧力の低下に基づき前記荷重を増大させることで縮径工程が開始される。これにより、巻取工程の終了後、円滑に縮径工程を開始させることが容易となる。
(3) The diameter reduction process is started by measuring the pressure between the winding
(4)円筒状積層体11の製造装置は、巻芯21の位置を検出する位置センサ51を備えている。この位置センサ51は、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚みを検出する検出手段とされる。この構成によれば、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚みを検出した結果に基づいて、円筒状積層体11の所定の外径に合わせること、すなわち縮径工程を終了させることが容易となる。
(4) The apparatus for manufacturing the cylindrical laminate 11 includes a
(5)切断装置27は、巻芯21により近い位置に配置されることが好ましいが、例えば、切断装置27の設置が困難となるおそれがあり、また、得られた円筒状積層体11を装置から取り出すことが困難になるおそれがある。従って、切断装置27は、巻芯21から所定の間隔をおいて配置することになる。この場合、例えば、巻取工程の終了までの時間を設定して縮径工程を開始させることもできるものの、例えば、駆動ローラー22の周速度を変更するに伴って、不織布12の切断から縮径工程の開始までの時間を決定する制御が必要になる。この点、上記(2)に記載の方法によれば、前記圧力の低下に基づき縮径工程が開始されるため、例えば、圧力の計測による工程管理を利用して、縮径工程の開始についても制御することができる。
(5) The
(6)用いる不織布12の目付に応じて、巻取工程で巻き取る不織布12の長さを設定すれば、得られる円筒状積層体11の重量の精度は高まるものの、製造条件の設定が煩雑になる。この点、本実施形態の製造方法では、巻芯21の変位に基づいて不織布12が切断される。すなわち、巻芯21の変位に基づいて不織布12の供給量が決定されることで、不織布12の目付に応じて不織布12の長さを設定するという手間を回避することができる。
(6) If the length of the
(変更例)
なお、前記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・前記巻取工程に供する不織布12の長さは、ステップS103において決定しているが、例えば不織布12の目付を予め測定し、その目付に応じて、巻取工程に供する不織布12の長さを決定してもよい。
(Example of change)
The embodiment may be modified as follows.
-Although the length of the
・前記縮径工程は、巻芯21と駆動ローラー22との間の圧力の低下に基づき開始される。例えば、巻芯21と駆動ローラー22との間に不織布12が供給されているか否かを検出するセンサを設けるとともに、そのセンサの検出結果に基づいて縮径工程を開始してもよい。また例えば、不織布12の切断からの経過時間をタイマにより計時し、その計時結果に基づき縮径工程を開始してもよい。この場合、不織布12の切断からの経過時間に応じて縮径工程を自動で開始させることができるようになる。これにより、円滑に縮径工程を開始させることが容易となる。より具体的には、タイマによる計時結果が、予め設定した開始時間に至ったときに、縮径工程を開始させるように製造装置を制御する。開始時間は、例えば、切断装置により切断された時点において巻き取られていない不織布12の長さと不織布12の供給速度とから巻取工程が完了する時間を算出し、当該時間又は当該時間に所定時間を加えた時間に設定される。
-The said diameter reduction process is started based on the fall of the pressure between the core 21 and the
なお、前記実施形態のように、巻取工程において圧力を計測することは、工程管理のうえで有効であり、その圧力の計測結果を縮径工程の開始の判断に利用することは、製造装置の制御を簡略化できる点で有効である。 Note that, as in the above-described embodiment, measuring the pressure in the winding process is effective for process management, and using the measurement result of the pressure for determining the start of the diameter reduction process is a manufacturing apparatus. This is effective in that the control can be simplified.
・前記巻取工程では、巻芯21の外周に積層された不織布12の積層厚みを、巻芯21の位置を検出する位置センサ51を検出手段として用いて検出している。例えば、巻芯21の外周に積層された不織布12の最外面の位置を検出する位置センサ51を検出手段として用いることで、前記積層厚みを検出するように変更することもできる。なお、検出手段としては、巻芯21の外周面又は巻芯21の外周に積層された不織布12の最外面に接触する接触式の検出手段であってもよい。
In the winding process, the laminated thickness of the
・前記駆動ローラー22は、第1及び第2駆動ローラー22a,22bから構成されているが、図6に示すように、一つの駆動ローラー22と巻芯21とにより不織布12の加熱及び加圧するように構成してもよい。この駆動ローラー22は、前記実施形態の第2駆動ローラー22bの条件とされる。
The
・前記製造装置において、前記ガイドローラー26を省略することもできる。
・前記縮径工程における駆動ローラー22の条件は、巻取工程における駆動ローラー22の条件と同じ条件とされているが、縮径工程において、駆動ローラー22の条件(温度又は周速度)を変更してもよい。
In the manufacturing apparatus, the
The conditions of the driving
・前記実施形態では、巻芯21を予備加熱した後に巻取工程を実施しているが、予備加熱を省略してもよい。例えば巻芯21の外周面の少なくとも一部に粘着剤を塗布したり、粘着テープを貼着したりすることで、巻芯21に不織布12を仮固定することで、不織布12を巻き始めることもできる。
In the embodiment, the winding step is performed after the
・前記加圧部23a,23bは、一対の回転体25を備えているが、例えば図2(c)に示すように、下面に逆V字状のテーパ面を形成した加圧部23a,23bを採用することもできる。このテーパ面には、巻芯21の回転に伴って巻芯21の外周面が摺接される。テーパ面は、材料の選択や表面粗さの設定によって摩擦力を小さくすることで、巻芯21の回転に対する抵抗を小さくすることが好ましい。また、巻芯21を周知の軸受構造で支持し、その軸受構造を介して加圧する加圧部に変更してもよい。
-Although the said pressurization
・前記巻取工程及び縮径工程における加圧は、巻芯21に荷重を加えることにより実施されているが、駆動ローラー22のみに荷重を加えたり、巻芯21と駆動ローラー22との両方に荷重を加えたりすることで、前記加圧を実施することもできる。
The pressurization in the winding process and the diameter reducing process is performed by applying a load to the
・前記巻取工程及び縮径工程における加圧は、一定の荷重を巻芯21に加えることにより実施されている。例えば、巻芯21に加える荷重を徐々に増大又は減少させることで、巻取工程又は縮径工程を実施してもよい。この場合であっても、縮径工程における荷重は、巻取工程完了直前よりも荷重を増大させることで、半製品11aの外径を円筒状積層体11の所定の外径に合わせることが容易となる。但し、工程管理を容易にするという観点から、前記実施形態のように、前記巻取工程及び縮径工程における加圧は、一定の荷重を巻芯21に加えることにより実施されることが好ましい。
The pressurization in the winding process and the diameter reducing process is performed by applying a constant load to the
・例えば、内径が40mm以下の小型フィルターの製造では、用いる不織布12の長さが比較的短いため、不織布12の嵩密度のばらつきが、得られるフィルターの外径及び重量のばらつきに影響し易くなる。この点、外径及び重量のばらつきを抑制することの容易な前記製造方法が特に有効となる。しかし、前記製造方法は、内径が40mmを超える円筒状積層体の製造に適用してもよく、この場合であっても、円筒状積層体の外径や重量のばらつきを低減できる点で有効である。
-For example, in the manufacture of a small filter having an inner diameter of 40 mm or less, since the length of the
・前記円筒状積層体11は、エアフィルターとして利用されるが、これに限定されず、エア以外の気体用のフィルターや液体用のフィルターとして利用してもよい。円筒状積層体11をフィルターとして用いる場合、熱融着性シートは、少なくとも繊維集合体からなる層を有することが好ましい。繊維集合体としては、前記不織布12の他に、織布及び紙が挙げられる。熱融着性成分としては、熱融着性繊維以外に、例えば不定形の熱融着性バインダーを含む繊維集合体であってもよい。なお、繊維集合体からなる層を含む熱融着性シートは、例えば、多孔質フィルムと繊維集合体とが積層された多層構造であってもよい。
-Although the said cylindrical laminated body 11 is utilized as an air filter, it is not limited to this, You may utilize as a filter for gas other than air, or a filter for liquids. When the cylindrical laminate 11 is used as a filter, the heat-fusible sheet preferably has at least a layer made of a fiber assembly. Examples of the fiber aggregate include woven fabric and paper in addition to the
・前記製造方法は、フィルターに用いられる円筒状積層体11の製造のみではなく、例えば、各種構造材に用いられる円筒状積層体の製造に適用することもできる。すなわち、前記製造方法は、巻芯21に巻回可能な可撓性を有し、所定の嵩密度を有する熱融着性シートを用いて、円筒状積層体を製造する方法として有効である。熱融着性シートの厚みは、例えば、0.01〜14mmの範囲とされる。この場合、熱融着性シートとしては、繊維集合体に限らず、例えば、発泡体状物、網状物等を用いてもよいし、これらの複合体を用いてもよい。また、例えば、熱融着性シートが、繊維集合体、発泡体状物、又は網状物と、樹脂フィルム状物との複層構造の場合であっても、前記製造方法は有効である。熱融着性シートが複層構造の場合では、熱融着性シートの少なくとも片面が熱可塑性樹脂を主成分として構成される。片面のみが熱融着性を有する熱融着性シートを用いる場合は、熱融着性成分への熱伝導を効率的に行うという観点から、熱融着性を有する面が駆動ローラー22に接するように巻取装置に供給することが好ましい。
-The said manufacturing method can also be applied not only to manufacture of the cylindrical laminated body 11 used for a filter but to manufacture of the cylindrical laminated body used for various structural materials, for example. That is, the manufacturing method is effective as a method for manufacturing a cylindrical laminate using a heat-fusible sheet having flexibility and being able to be wound around the
・前記製造方法では、巻取工程を一段階で行っているが、巻取工程を複数の段階に分けて実施することができる。例えば、第1の巻取工程において第1の熱融着性シートを巻き取った後に、第2の巻取工程において第2の熱融着性シートを巻き取ることで、内周側と外周側とにおいて、異種の熱融着性シートが巻回された円筒状積層体を得ることができる。この場合、第2の巻取工程として、前記製造方法の巻取工程を適用する。 In the manufacturing method, the winding process is performed in one stage, but the winding process can be performed in a plurality of stages. For example, after winding the first heat-fusible sheet in the first winding step, winding the second heat-fusible sheet in the second winding step, the inner peripheral side and the outer peripheral side In the above, a cylindrical laminate in which different types of heat-fusible sheets are wound can be obtained. In this case, the winding process of the manufacturing method is applied as the second winding process.
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
(イ)前記巻芯と前記駆動ローラーとの間の圧力を計測する圧力センサを備え、前記圧力の低下に基づき前記荷重を増大させることで前記縮径工程が開始される円筒状積層体の製造装置。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment will be described below.
(A) Manufacture of a cylindrical laminate including a pressure sensor for measuring a pressure between the winding core and the driving roller, and starting the diameter reduction step by increasing the load based on the decrease in the pressure. apparatus.
(ロ)前記熱融着性シートを切断する切断装置を備え、前記巻取工程において、前記巻芯の位置に基づき前記熱融着性シートを切断することで、前記巻取工程に供する前記熱融着性シートの供給量が決定される円筒状積層体の製造装置。 (B) A cutting device for cutting the heat-fusible sheet, and in the winding step, the heat to be used for the winding step by cutting the heat-fusible sheet based on the position of the core. An apparatus for manufacturing a cylindrical laminate in which the supply amount of a fusible sheet is determined.
11…円筒状積層体、11a…半製品、12…不織布(熱融着性シート)、21…巻芯、22…駆動ローラー、23…加圧装置、51…位置センサ(検出手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Cylindrical laminated body, 11a ... Semi-finished product, 12 ... Nonwoven fabric (heat-fusion-bonding sheet), 21 ... Core, 22 ... Drive roller, 23 ... Pressure apparatus, 51 ... Position sensor (detection means).
Claims (5)
前記巻取工程は、
前記巻芯と、前記巻芯の軸に平行する軸を中心として回転駆動される駆動ローラーとにより前記熱融着性シートを加圧しながら、前記巻芯と前記駆動ローラーとの間に前記熱融着性シートを連続して通過させるとともに、前記駆動ローラーにより前記熱融着性シートを加熱して前記円筒状積層体の外径よりも拡径するまで前記巻芯に巻き取ることで半製品を得る工程であり、
前記巻取工程で得られた前記半製品を前記巻芯とともに前記駆動ローラーにより回転させながら加熱及び加圧して縮径させることで前記円筒状積層体の外径に合わせる縮径工程を備え、
前記巻取工程及び前記縮径工程における前記加圧は、前記巻芯又は前記駆動ローラーに荷重を加えることで実施され、
前記縮径工程は、前記荷重を前記巻取工程における前記荷重よりも増大させる工程であることを特徴とする円筒状積層体の製造方法。 A cylindrical shape in which a heat-fusible sheet having a layer composed of a fiber assembly containing a heat- fusible component is wound around a core while heating, and the heat- fusible sheet is laminated in the radial direction A method for producing a cylindrical laminate for producing a laminate,
The winding step
The thermal fusion sheet is pressed between the winding core and the driving roller while pressing the heat-fusible sheet by the winding core and a driving roller that is driven to rotate about an axis parallel to the axis of the winding core. A semi-finished product is obtained by continuously passing the adhesive sheet and winding the wound sheet around the core until the driving roller heats the heat-fusible sheet and expands the outer diameter of the cylindrical laminate. Is a process of obtaining
The semi-finished product obtained in the winding step includes a diameter reducing step that matches the outer diameter of the cylindrical laminate by heating and pressing while rotating with the winding core and the driving roller to reduce the diameter.
The pressurization in the winding step and the diameter reducing step is performed by applying a load to the winding core or the driving roller,
The diameter reducing step is a step of increasing the load more than the load in the winding step.
前記巻芯の外周に積層された熱融着性シートの積層厚みを検出する検出手段を備えることを特徴とする円筒状積層体の製造装置。 It is used for the manufacturing method of the cylindrical laminated body as described in any one of Claims 1-4, Comprising: The cylindrical laminated body provided with the said driving roller and the pressurization apparatus which applies a load to the said core. Manufacturing equipment,
An apparatus for producing a cylindrical laminate, comprising: a detecting means for detecting a lamination thickness of a heat-fusible sheet laminated on the outer periphery of the core.
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